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操作系统存储管理实验报告实验5存储管理第一，实验的目的1，加深对操作系统存储管理的理解2，可以过度模拟页面调试算法，加深对操作系统内存管理的理解二、一般设计思想、环境语言、工具等一般设计思想:1.编写一个函数来计算和输出以下算法的命中率:(1) OPT页面替换算法OPT选定的过时页面是已经转移到内存中并且将来不会被使用或者在最长时间内不会被访问的页面。
因此，如何找到这样的页面是算法的关键。
每页可以设置一个步长变量。
它的初始值是一个足够大的数字。
对于不在内存中的页面，其值将重置为零。
对于内存中的页面，其值被重置为当前访问的页面与页面首次出现时的距离。
因此，该值越大，在最长时间内不会被访问的页面就越多，并且可以选择它作为交换页面。
(2)先进先出页面替换算法先进先出总是选择首先进入内存的页面进行清除，因此可以设置先进先出的繁忙页面帧队列，新转移到内存的页面挂在队列的尾部，当没有空闲页面帧时，可以从队列的头部取出下一个页面帧作为空闲页面帧，然后再转移到需要的页面。
(3) LRU页面替换算法LRU 根据转移到存储器中的页面的使用做出决定。
它使用“最近的过去”作为“最近的未来”的近似，并选择最长时间没有使用的页面进行删除。
该算法主要通过页面结构中的访问时间来实现。
时间记录页面的最后访问时间。
因此，当需要删除一个页面时，选择时间值最小的页面，即最近最长时间没有使用的页面进行删除。
(4) LFU页面替换算法LFU要求每个页面配置一个计数器(即页面结构中的计数器)。
一旦页面被访问，计数器的值将增加1。
当需要替换一个页面时，将选择计数器值最小的页面，即存储器中访问次数最少的页面进行清除。
⑤NUR页面替换算法NUR要求为每个页面设置一个访问位(访问位仍然可以由页面结构中的计数器表示)。
当页面被访问时，其访问位计数器被设置为1。
当需要页面替换时，替换算法从替换指针(最初指向第一页)开始顺序检查内存中的每一页。
如果其访问位为0，则选择页面进行替换，否则，替换指针向下移动以继续向下搜索。
操作系统实验实验报告一、实验目的操作系统是计算机系统中最为关键的核心软件，它管理着计算机的硬件资源和软件资源，为用户提供了一个方便、高效、稳定的工作环境。
本次操作系统实验的目的在于通过实际操作和实践，深入理解操作系统的基本原理和核心概念，掌握操作系统的基本功能和操作方法，提高对操作系统的认识和应用能力。
二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10 专业版，开发工具为Visual Studio 2019，编程语言为 C 和 C+＋。
实验硬件环境为一台配备Intel Core i7 处理器、16GB 内存、512GB SSD 硬盘的个人计算机。
三、实验内容（一）进程管理实验1、进程创建与终止通过编程实现创建新的进程，并在完成任务后终止进程。
在实验中，我们使用了 Windows API 函数 CreateProcess 和 TerminateProcess 来完成进程的创建和终止操作。
通过观察进程的创建和终止过程，深入理解了进程的生命周期和状态转换。
2、进程同步与互斥为了实现进程之间的同步与互斥，我们使用了信号量、互斥量等同步对象。
通过编写多线程程序，模拟了多个进程对共享资源的访问，实现了对共享资源的互斥访问和同步操作。
在实验中，我们深刻体会到了进程同步与互斥的重要性，以及不正确的同步操作可能导致的死锁等问题。
（二）内存管理实验1、内存分配与释放使用 Windows API 函数 VirtualAlloc 和 VirtualFree 进行内存的分配和释放操作。
通过实验，了解了内存分配的不同方式（如堆分配、栈分配等）以及内存释放的时机和方法，掌握了内存管理的基本原理和操作技巧。
2、内存分页与分段通过编程模拟内存的分页和分段管理机制，了解了内存分页和分段的基本原理和实现方法。
在实验中，我们实现了简单的内存分页和分段算法，对内存的地址转换和页面置换等过程有了更深入的理解。
（三）文件系统实验1、文件操作使用 Windows API 函数 CreateFile、ReadFile、WriteFile 等进行文件的创建、读取和写入操作。
《操作系统原理》实验报告
实验序号：5 实验项目名称：实现一个简单的Shell
一、实验目的及要求
1. 加深对操作系统Shell的理解。
2. 理解进程控制的思想。
3. 深入掌握Linux操作系统下的进程控制编程。
二、实验设备（环境）及要求
1.虚拟机VMware Workstation、Ubuntu操作系统和C语言编程。
2.设计思路：Shell建立一个新的进程，然后在那个进程中运行一个程序（如完成ls操作）然后等待那个进程执行结束。
然后shell便可读取新的一行输入，建立一个新的进程，在这个进程中运行程序并等待这个进程结束。
所以要写一个shell，需要循环以下过程：
a. 获取命令行
b. 解析命令行
c. 建立一个子进程（fork）
d. 替换子进程（execvp）
e. 父进程等待子进程退出（wait）。
三、实验内容与步骤
主要代码
解析并执行指令
输出各进程的信息
四、实验结果与数据处理
五、分析与讨论
六、教师评语
成绩
签名：
日期：。
《操作系统》课内实验报告一、实验目的本次《操作系统》课内实验的主要目的是通过实际操作和观察，深入理解操作系统的基本原理和功能，掌握常见操作系统命令的使用，提高对操作系统的实际应用能力和问题解决能力。
二、实验环境本次实验在计算机实验室进行，使用的操作系统为 Windows 10 和Linux（Ubuntu 发行版）。
实验所使用的计算机配置为：Intel Core i5 处理器，8GB 内存，500GB 硬盘。
三、实验内容1、进程管理在 Windows 系统中，通过任务管理器观察进程的状态、优先级、CPU 使用率等信息，并进行进程的结束和优先级调整操作。
在 Linux 系统中，使用命令行工具（如 ps、kill 等）实现相同的功能。
2、内存管理使用 Windows 系统的性能监视器和资源监视器，查看内存的使用情况，包括物理内存、虚拟内存的占用和分配情况。
在 Linux 系统中，通过命令（如 free、vmstat 等）获取类似的内存信息，并分析内存的使用效率。
3、文件系统管理在 Windows 系统中，对文件和文件夹进行创建、复制、移动、删除等操作，了解文件的属性设置和权限管理。
在 Linux 系统中，使用命令（如 mkdir、cp、mv、rm 等）完成相同的任务，并熟悉文件的所有者、所属组和权限设置。
4、设备管理在 Windows 系统中，查看设备管理器中的硬件设备信息，安装和卸载设备驱动程序。
在 Linux 系统中，使用命令（如 lspci、lsusb 等）查看硬件设备，并通过安装内核模块来支持特定设备。
四、实验步骤1、进程管理实验（1）打开 Windows 系统的任务管理器，切换到“进程”选项卡，可以看到当前系统中正在运行的进程列表。
（2）选择一个进程，右键点击可以查看其属性，包括进程 ID、CPU 使用率、内存使用情况等。
（3）通过“结束任务”按钮可以结束指定的进程，但要注意不要随意结束系统关键进程，以免导致系统不稳定。
进程同步实验张咪软件四班一、实验目的总结和分析示例实验和独立实验中观察到的调试和运行信息，说明您对与解决非对称性互斥操作的算法有哪些新的理解和认识？为什么会出现进程饥饿现象？本实验的饥饿现象是怎样表现的？怎样解决并发进程间发生的饥饿现象？您对于并发进程间使用消息传递解决进程通信问题有哪些新的理解和认识？根据实验程序、调试过程和结果分析写出实验报告。
二、实验要求理发店问题：假设理发店的理发室中有3个理发椅子和3个理发师，有一个可容纳4个顾客坐等理发的沙发。
此外还有一间等候室，可容纳13位顾客等候进入理发室。
顾客如果发现理发店中顾客已满（超过20人），就不进入理发店。
在理发店内，理发师一旦有空就为坐在沙发上等待时间最长的顾客理发，同时空出的沙发让在等候室中等待时间最长的的顾客就坐。
顾客理完发后，可向任何一位理发师付款。
但理发店只有一本现金登记册，在任一时刻只能记录一个顾客的付款。
理发师在没有顾客的时候就坐在理发椅子上睡眠。
理发师的时间就用在理发、收款、睡眠上。
请利用linux系统提供的IPC进程通信机制实验并实现理发店问题的一个解法。
三、实验环境实验环境均为Linux操作系统，开发工具为gcc和g++。
四、实验思路约束：1．设置一个count变量来对顾客进行计数，该变量将被多个顾客进程互斥地访问并修改，通过一个互斥信号量mutext来实现。
count>20时，就不进入理发店。
7<count<20时，count++，顾客申请等候室，进入等候室等待，用一个room信号量控制。
然后等待申请沙发，用一个sofa信号量控制。
然后申请椅子。
3<count<7时，count++，顾客坐在沙发上等待，等待申请椅子。
count<3时，count++，顾客坐在椅子上等待理发。
2.只有在理发椅空闲时，顾客才能做到理发椅上等待理发师理发，否则顾客便必须等待；只有当理发椅上有顾客时，理发师才可以开始理发，否则他也必须等待。
第4章线程管理与控制4.1 线程概念简介每个进程都拥有自己的数据段、代码段和堆栈段，这就造成了进程在进行切换等操作时都需要有比较复杂的上下文切换等动作。
为了进一步减少处理机的空转时间，支持多处理器以及减少上下文切换开销，进程在演化中出现了另一个概念——线程。
它是进程独立的一条运行路线，处理器调度的最小单元，也可以称为轻量级进程。
线程可以对进程的存空间和资源进行访问，并与同一进程中的其他线程共享。
因此，线程的上下文切换的开销比创建进程小很多。
同进程一样，线程也将相关的执行状态和存储变量放在线程控制块(TCB)。
一个进程可以有多个线程，也就是有多个线程控制块及堆栈寄存器，但却共享一个用户地址空间。
要注意的是，由于线程共享了进程的资源和地址空间，因此，任何线程对系统资源的操作都会给其他线程带来影响。
由此可知，多线程中的同步是非常重要的问题。
在多线程系统中，进程与进程的关系如图所示。
进程与线程关系4.2 Linu*多线程编程API与实验任务4.3.1 Linu*多线程编程API创建线程pthread_create()函数实际上就是确定调用该线程函数的入口点，在线程创建以后，就开始运行相关的线程函数，在该函数运行完之后，该线程也就退出了，这也是线程退出一种方法。
另一种退出线程的方法是使用函数pthread_e*it()，这是线程的主动行为。
这里要注意的是，在使用线程函数时，不能随意使用e*it()退出函数进行出错处理，由于e*it()的作用是使调用进程终止，往往一个进程包含多个线程，因此，在使用e*it()之后，该进程中的所有线程都终止了。
因此，在线程中就可以使用pthread_e*it()来代替进程中的e*it()。
由于一个进程中的多个线程是共享数据段的，因此通常在线程退出之后，退出线程所占用的资源并不会随着线程的终止而得到释放。
正如进程之间可以用wait()系统调用来同步终止并释放资源一样，线程之间也有类似机制，那就是pthread_join()函数。
集美大学Linux系统管理课程实验报告课程名称：Linux系统管理班级：软件1115实验成绩：指导教师：范明红姓名：许云云实验项目名称：实验五：用户管理学号：2011813035上机实践日期：1．实验目的：1）熟悉Linux操作系统中的用户和组的概念。
2）掌握Linux操作系统中用户管理。
3）理解用户管理涉及的系统配置文件。
2．实验要点：1．认真阅读课本相关的内容，掌握相关指令的使用。
2. 理解系统管理中的用户管理的概念，掌握如何在Linux系统中管理用户和组。
3．实验准备：1 熟悉useradd(adduser)和userdel指令的使用2 熟悉groupadd和groupdel指令的使用3 熟悉passwd指令的使用4了解who、id、,finger,chfn,groups、whoami、newgrp指令的用法5 学习使用用户管理器管理用户4．实验内容：设置系统以字符界面方式启动：4.1用户管理1：使用useradd(adduser)指令添加名称为user1、user2、user3、user4的用户，分别为其设定密码。
2：使用userdel指令删除user4用户3.使用chfn指令添加用户的详细信息，并使用finger指令察看相关信息。
4．锁定user1用户，使其无法登陆。
（有2种方法）5．在其他终端使用用户user1、user2等登陆验证。
6．为user1解锁，使其能正常登陆。
方法一：使用usermod锁定：解锁：方法二：使用passwd锁定：解锁：4.2组管理。
1：使用groupadd指令添加user和group两个组2：使用groupdel指令删除group组3: 将用户user1、user2、user3添加到user组中。
4：指定user1为组管理员。
5．使用user1账户登陆，删除组内成员user3.6．更改user1账户的主组为user并验证。
4．3其他指令使用who、id、whoami、groups等指令1：使用who指令查看当前登陆系统的用户2：使用id指令查看当前用户的UID与GID3：使用whoami指令查看当前使用shell的用户名称4.4 打开用户管理配置文件/etc/passwd,/etc/shadow,/etc/group察看内容：查看/etc/passwd文件部分内容：查看/etc/ shadow文件部分内容：查看/etc/group文件部分内容：4.5 打开图形界面，使用用户管理器管理用户和组。
操作系统试验指导—. 课程的性质、目的和任务操作系统在整个计算机系统软件中占有中心地位。
其作用是对计算机系统进行统一的调度和管理，提供各种强有力的系统服务，为用户创造既灵活又方便的使用环境。
本课程是计算机及应用专业的一门专业主干课和必修课。
通过本课程的学习,使学生掌握操作系统的基本概念、设计原理及实施技术,具有分析操作系统和设计、实现、开发实际操作系统的能力。
二. 实验的意义和目的操作系统是计算机专业学生的一门重要的专业课程。
操作系统质量对整个计算机系统的性能和用户对计算机的使用有重大的影响。
一个优良的操作系统能极大地扩充计算机系统的功能，充分发挥系统中各种设备的使用效率，提高系统工作的可靠性。
由于操作系统涉及计算机系统中各种软硬件资源的管理，内容比较繁琐，具有很强的实践性。
要学好这门课程，必须把理论与实践紧密结合，才能取得较好的学习效果。
培养计算机专业的学生的系统程序设计能力，是操作系统课程的一个非常重要的环节。
通过操作系统上机实验，可以培养学生程序设计的方法和技巧，提高学生编制清晰、合理、可读性好的系统程序的能力，加深对操作系统课程的理解。
使学生更好地掌握操作系统的基本概念、基本原理、及基本功能,具有分析实际操作系统、设计、构造和开发现代操作系统的基本能力。
三.实验运行环境及上机前的准备实验运行环境: C语言编程环境上机前的准备工作包括：●按实验指导书要求事先编好程序；●准备好需要输入的中间数据；●估计可能出现的问题；●预计可能得到的运行结果。
四. 实验内容及安排实验内容包括进程调度、银行家算法、页式地址重定位模拟，LRU算法模拟和先来先服务算法五个实验。
每个实验介绍了实习的目的要求、内容和方法。
实验一、进程调度试验[目的要求]用高级语言编写和调试一个进程调度程序，以加深对进程的概念及进程调度算法的理解．[准备知识]一、基本概念1、进程的概念；2、进程的状态和进程控制块；3、进程调度算法；二、进程调度1、进程的状态2、进程的结构——PCB进程都是由一系列操作(动作)所组成，通过这些操作来完成其任务。
《操作系统》课程实验报告一、实验目的本次《操作系统》课程实验的主要目的是通过实际操作和观察，深入理解操作系统的工作原理、进程管理、内存管理、文件系统等核心概念，并掌握相关的操作技能和分析方法。
二、实验环境1、操作系统：Windows 10 专业版2、开发工具：Visual Studio Code3、编程语言：C/C+＋三、实验内容（一）进程管理实验1、进程创建与终止通过编程实现创建新进程，并观察进程的创建过程和资源分配情况。
同时，实现进程的正常终止和异常终止，并分析其对系统的影响。
2、进程同步与互斥使用信号量、互斥锁等机制实现进程之间的同步与互斥。
通过模拟多个进程对共享资源的访问，观察并解决可能出现的竞争条件和死锁问题。
（二）内存管理实验1、内存分配与回收实现不同的内存分配算法，如首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法。
观察在不同的内存请求序列下，内存的分配和回收情况，并分析算法的性能和优缺点。
2、虚拟内存管理研究虚拟内存的工作原理，通过设置页面大小、页表结构等参数，观察页面的换入换出过程，以及对系统性能的影响。
（三）文件系统实验1、文件操作实现文件的创建、打开、读取、写入、关闭等基本操作。
观察文件在磁盘上的存储方式和文件系统的目录结构。
2、文件系统性能优化研究文件系统的缓存机制、磁盘调度算法等，通过对大量文件的读写操作，评估不同优化策略对文件系统性能的提升效果。
四、实验步骤（一）进程管理实验步骤1、进程创建与终止（1）使用 C/C+＋语言编写程序，调用系统函数创建新进程。
（2）在子进程中执行特定的任务，父进程等待子进程结束，并获取子进程的返回值。
（3）通过设置异常情况，模拟子进程的异常终止，观察父进程的处理方式。
2、进程同步与互斥（1）定义共享资源和相关的信号量或互斥锁。
（2）创建多个进程，模拟对共享资源的并发访问。
（3）在访问共享资源的关键代码段使用同步机制，确保进程之间的正确协作。
（4）观察并分析在不同的并发情况下，系统的运行结果和资源竞争情况。
实验一Windows 7的基本操作实验二文件和文件夹的概念与操作实验三系统自带的“附件”应用程序实验四Windows 7的搜索功能实验五定制用户的工作环境实验六Windows 7的磁盘管理项目二Windows 7操作系统实验一Windows 7的基本操作【实验目的】通过本次实验，了解Windows 7的启动与退出方法；了解Windows 7桌面的基本构成要素；学会排列桌面图标与调整任务栏；掌握窗口和对话框的组成与基本操作；观察所用计算机主要硬件的基本信息。
项目二Windows 7操作系统【实验内容】Windows 7的启动与关闭；了解Windows 7桌面的基本构成要素；学会排列桌面图标与调整任务栏；掌握窗口和对话框的组成与基本操作；观察所用计算机主要软、硬件的基本信息。
【实验步骤】1．Windows 7的启动与关闭（1）Windows 7的启动按照先外设后主机的顺序，先打开显示器等外设的电源开关，再开主机开关，等待计算机启动到WINDOWS状态。
正常情况下，将出现Windows 7的桌面，如果启动过程中出现“黑屏”、“蓝屏”或有报警声时，Windows 7启动不成功，可能的情况如下，软件故障：Windows 7操作系统被病毒或人为破坏不能正常启动；硬件故障：计算机中某一个硬件出现损坏或接触不良故障，导致系统无法启动。
（2）Windows 7的关闭关闭计算机之前，首先要关闭任务栏中打开的所有任务。
具体操作：可以右击任务栏中的相关软件图标按钮，在打开的快捷菜单中，选择“关闭”菜单项并单击，即可关闭打开的一个任务，同样方法，可以关闭其它所有运行的任务。
关闭Windows 7操作系统也就是关闭计算机，使用鼠标单击【开始】→【关闭计算机】项，在打开的关闭计算机对话框中，选择“关闭”选项，单击【确定】按钮，计算机主机自动关闭。
在关机计算机对话框中，除了“关闭”项外，还会发现“待机”、“重新启动”和“等待”等项目，同学们可以分别操作一下，总结一下选择不同项目的不同功能。
《操作系统》实验指导（五）
Linux文件操作与命令接口（综合性 2学时）
1、实验目的：
1）熟悉LINUX文件系统；
2）通过编写文件操作的程序，进一步掌握操作系统的文件管理机制。
3）掌握简单的用户接口（字符菜单）的设计方法。
2、实验内容：
（1）编写程序p.c，其功能是从键盘输入两个实数，输出这两个实数的平方和，生成可执行文件为pow。
记录编译的命令和结果。
#include <stdio.h>
main()
{
double a,b;
scanf("%lf%lf",&a,&b);
printf("%lf",a*a+b*b);
}
（2）在LINUX下编写显示文件内容的程序mycat.c，要求在运行时能提示输入文件名，当完成文件名输入后，在屏幕上显示文件内容。
#include<stdio.h>
main()
{
FILE *fp;
char buff[50];
printf("请输入文件名：");
scanf("%s",buff);
fp=fopen(buff,"r");
char ch;
while((ch=fgetc(fp))!=EOF)
putchar(ch);
fclose(fp);
}
显示pow.c的内容
（3）设计一个字符菜单的接口界面，其功能是能根据用户的选择，运行相应的程序模块，实现诸如改名文件、删除文件、显示文件等功能。
(提示：要先将各模块分别命名成各函数，以便于主程序（main.c）调用。
可参考程序中的命名方法，各函数名可以自定。
) 参考程序main.c：
#include <stdio.h>
void create_f()
{
char filename[20];
FILE*fp;
printf("请输入创建的文件名：");
scanf("%s",filename);
if((fp=fopen(filename,"wb"))==NULL)
{ printf("创建文件失败！\n"); getchar(); return; }
printf("%s:创建完成\n",filename);
}
void copy_f()
{
char filename1[20];
char filename2[20];
int c;
printf("请输入要复制的文件名：");
scanf("%s",filename1);
printf("请输入复制成的文件名：");
scanf("%s",filename2);
FILE *fp1, *fp2;
fp1=fopen(filename1, "rb");
if(fp1==NULL){
printf("要复制的文件不存在\n");
return;
}
fp2= fopen(filename2, "wb");
if(fp2==NULL){
printf("复制文件失败\n");
return ;
}
while((c=fgetc(fp1))!=EOF){
fputc(c, fp2);
}
fclose(fp1);
fclose(fp2);
printf("%s to %s复制完成\n",filename1,filename2); }
void type_f()
{
char filename[20];
char ch;
FILE *fp;
printf("请输入要输入的文件名：");
scanf("%s",filename);
while((fp=fopen(filename, "w")) == NULL) {
printf("无法打开文件\n");
return;
}
ch = getchar();
printf("请输入准备存储到文件的字符串,#为结束\n"); ch = getchar();
while (ch != '#') {
fputc(ch, fp);
putchar(ch);
ch = getchar();
}
fclose(fp);
putchar(10);
}
void rename_f()
{
char filename1[20];
char filename2[20];
printf("请输入要重命名的文件："); scanf("%s",filename1);
printf("重命名文件，请输入新名字："); scanf("%s",filename2);
rename(filename1,filename2);
}
void delete_f()
{
char filename[20];
printf("请输入要删除的文件名：\n"); scanf("%s",filename);
remove(filename);
}
main( )
{ int selection;
do {
printf("input selection\n");
printf("1-create file\n");
printf("2-copy file\n");
printf("3-type file\n");
printf("4-rename file\n");
printf("5-delete file\n");
printf("0-quit\n");
scanf("%d", &selection);
getchar( );
switch (selection) {
case 1: create_f (); break;
case 2: copy_f (); break;
case 3: type_f (); break;
case 4: rename_f (); break;
case 5: delete_f (); break;
}
} while (selection !=0);
}
1，创建文件 file1
3.输入文件，file1
2.复制文件file1，生成file2
4.重命名file2为file22
5.删除文件file22
3、实验结果分析：
（对上述实验各题所使用的原始数据、调试数据与状态（包括出错）及最终结果进行记录并分析。
）
直接在LINUX平台命令编译C语言，不容易找出错误。
4、总结：你对本次实验有什么体会或看法。
对C语言的文件知识基本上都忘了，很久没有使用。
